摘要：道路桥梁中的软土地基处理不当，就会影响后续施工的开展，影响大型机械设备的正常施工，甚至会造成施工沉降、病害和裂缝等问题，对路桥施工的质量和使用寿命造成严重影响。因此，采用适合的方式处理软土地基，对于路桥施工具备重要意义。本文对道路桥梁施工中的软土地基处理技术进行探讨。
关键词：道路桥梁施工；软土地基；市政施工
引言：软土地基是道路和桥梁施工中常见的一种特殊地质情况。若因工程在实施阶段未采取可靠措施进行处理，经常会影响施工质量，甚至对运营带来安全隐患。本文就软土地基对道路桥梁的影响，从软土地基处理方案选择、施工方法等方面进行简单分析。
一、软土地基对道路桥梁结构的影响
由于软土路基具有高压缩性、透水性差的特点，地基在施工中难以压实，造成地基承载力低，不能满足要求。若作为天然地基使用，将对道路桥梁带来各种不良影响，甚至引发质量事故。
（1）路面龟裂或裂缝。当前，道路路面一般采用混凝土和沥青混合料，这两者具有经济、抗压、便于运输等优势，但抗拉能力不足。因软土地基难以压实的特点若未经处理或处理措施不当，势必造成地基变形大，路基、路面结构层随着形。结合路面结构抗拉性能差的特点，在道路受力后，造成路面龟裂甚至产生裂缝。
（2）结构整体沉降。土体的自然沉降是一个漫长的过程，由于软土路基的渗透性差和不易压实的特点。若地基压实度达不到要求，道路运营期间地基还在持续沉降，造成路面高低不平、桥梁整体或局部下沉、拉裂路面或桥墩结构、梁体移位等病害，甚至危及结构安全，造成桥梁垮塌、路基坍滑等事故。
（3）不均匀沉降。因软土层中存在透镜体，容易造成地基压实过程中各部位压实度不一致，致使地基在上部结构物荷载作用下仍在固结排水，地基稳定性得不到保证。土体收缩致使道路桥梁结构共同沉降，因地基和结构的沉降都是呈非整体性而是不均匀的，造成桥墩倾斜、路基局部下陷等病害，直接影响结构的使用性能和安全。
二、软土地基方案选择的影响因素
1、工程设计
工程设计是影响道路桥梁软土地基方案选择的主要因素。工程师的知识储备、对软土地基处理经验的多寡、分析处理问题的能力等都会影响到处理方案的经济合理性及有效性。道路桥梁工程线路长、纵向跨度大、涉及路段的地质情况差异大，且具有一次性的特点，造成既有经验只能借鉴不能直接复用的结果。在工程师制定处理方案前，应对具有软土层的部位进行详细勘察，弄清软土层的组成、物理力学性质，具体问题具体分析，合理选择软土地基的处理方案。做到既能保证工程质量、又满足最经济、施工方法最简单的要求。
2、环境与施工企业技术能力
在选择软土地基处理方案时，必须综合考虑道路桥梁工程的施工环境和施工企业的技术水平。不同地质条件对方案的选择有着不同要求，如砂性地基应优先选择预压或排水固结的处理方法。黏性地基则应选择置换或挤密的方法。无论采用何种方法，都必须根据现场实际情况结合施工企业技术水平合理调整。
3、桥梁等级及其他因素
我国对桥梁从跨径、桥长、结构形式、承重构件等方面对桥梁进行了明确的等级划分，不同等级的桥梁所对应的质量要求存在一定差异。因此，设计过程中须深入现场进行详细勘探，充分掌握软土地基情况及物理力学性质，对可能出现的软土地基问题进行预判，根据桥梁等级来综合确定地基的质量要求，在此基础上再结合实际情况选择合适的软土地基处理方案。此外，道路桥梁工程很多段落会从山区穿过，复杂的山区气候环境以及地质条件，也会对方案的选择造成一定影响。
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三、道路桥梁施工中软土地基处理技术分析
1、土体置换法
土体置换法是通过挖除全部或部分软土层后回填合格土的方式来满足地基承载力要求，从而保证地基压实质量和稳定性。此类方法施工简单，技术要求低，不需要特殊设备、投资相对较小。但若软土层较厚时，可能造成施工成本和投资大幅增加的情况，因此一般用于软土厚度不大于3m的情况。常用的土体置换处理软土地基的方法有换填砂垫层法和土体掺灰改良法。
2、排水固结法
排水固结法是通过对软土层预先加载压缩土层，从而达到排水和挤密土体空隙从而强化土体固结的目的，以提高土体强度和地基承载力。
2.1堆载预压法
堆载预压法是在结构施工前用不小于设计荷载的回填土体或重物对软土层进行填压的一种措施，促使地基提前固结沉降以提高地基强度，减少工后沉降。该法施工简单，成本较低，因其堆载及固结时间较长，对工期要求高的项目不适用。
2.2真空预压法
真空预压法是在软土地基内设置砂井或塑料排水板、在顶面铺设的砂垫层中埋设吸水管道，并采用塑料膜封闭砂垫层，用真空装置通过吸水管道抽气，排出土体及膜内空气形成真空带的一种软土地基处理方法。因抽气致使膜内外产生气压差，在抽气的同时可排除地下水，压缩土体空隙，从而达到固结土体的目的。该方法不需要堆载，适用于大面积施工。
2.3强夯法
强夯法使用起重设备将重锤提升到高处，利用其下落过程中产生的动势能在接触土壤的瞬间对土体产生巨大的冲击，从而使土体空隙压缩并排挤地下水，通过夯击点四周裂隙排除水气，使土体迅速固结。强夯法因施工噪音大、且重锤提升高度有一定要求、对土体的冲击会造成边坡失稳等特点，对适用地点的选择有一定的要求。
3、复合地基
复合地基是通过在软土层中添加粒料形成桩体或在原土体中添加胶凝材料搅拌形成桩的方式压缩软土层空隙并改良土体，并在桩顶和基础间设置一定厚度的粒料褥垫层将上部结构荷载传递至桩和桩间土，桩和桩间土共同受力的一种软土地基处理方法。常见的复合地基有挤密桩、水泥（灰）搅拌桩、CFG桩等。复合地基需在软土层中钻孔，并在孔内加入水泥、石灰、粉煤灰、砂、碎石、石粉等材料经过搅拌、夯实后形成桩。由于桩体材料的挤压使得桩间土壤空隙被压缩从而提高了土体密实度和承载力。桩顶若不设置褥垫层，桩和桩间土不能共同作用，该地基不能算为复核地基，因此粒料褥垫层是复合地基必不可少的组成部分。
4、其它软土地基处理技术
在软土层厚度大、或地下水丰富、或采用上述方法处理不便或不能保证质量要求时，也经常采用投资较大的化学加固法进行软土地基处理。化学加固法是通过在土体中掺入化学物品如水泥等对土体进行固结，使软土层形成整体，从而提高地基承载力。常见的化学加固法有：粉喷桩、旋喷桩、注浆、硅化法等。
结束语
综上所述，道路桥梁工程不可避免地会涉及到软土地基处理问题。软土地基的处理结果会对道路桥梁的施工质量造成直接影响，因此，必须对道路桥梁的软土地基施工技术予以重视。要想切实做好软土地基的处理工作，必须根据现场实际情况合理选择适应的施工方法，在实践中不断改进和更新施工技术，以提高道路桥梁的稳定性，延长道路桥梁的使用寿命，保障行人车辆安全，促进交通运输业的稳健发展。
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论文作者:张伟伟
论文发表刊物:《城镇建设》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
标签：地基论文; 土地论文; 桥梁论文; 道路论文; 土层论文; 方法论文; 结构论文; 《城镇建设》2019年11期论文;